透過型砂防ダムの機能評価と流域土神管理に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650525
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中川 一 京都大学, 防災研究所, 教授 (80144393)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 澤田 豊明 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60027258) ; 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• Keywords: 砂防ダム / 土砂管理 / 格子型 / 貯水池 / 堆砂 / 閉塞モデル / シミュレーション / 機能評価

Research Abstract

格子型砂防ダムは流砂系の一貫した土砂管理を行う観点から、下流へ積極的に土砂を流すとともに、土石流などの危険な土砂流出を制御しなければならない。しかし、一定格子間隔の格子型砂防ダムの土石流調節効果は、同じ粒度分布に対しても、その設置場所や河道の形状によって異なる。本研究においては、数値シミュレーションによって格子型砂防ダムの設置適地について検討した。本シミュレーション手法は土石流の発生・発達・堆積過程を評価できるのみならず、前年度より開発を進めてきた格子型砂防ダムによる石礫の補足機能も評価できる。本シミュレーションにより、土石流の流下区間の各地点における石礫濃度、粒度構成、流速、流動深といった流れの特性値を評価し、格子型砂防ダムの諸元を与えることで、どの地点にどのような諸元をもったダムを設置すれば、格子型砂防ダムが最も機能を発揮できるかが定量的に評価できる。すなわち、土石流の捕捉効果のみに焦点を絞れば、土石流が発達し、巨礫が先端に十分集中するような地点に砂防ダムを設置すれば、最大粒径程度の巨礫が捕捉されるような格子間隔を設定することで最も効果が現れる。もし、土石流が十分発達しないような場所に設置すると、巨礫が先端に集中しきれず、格子間隔が同じでもそこをすり抜けて流出するものが増えてしまうこととなる。また、侵食による機能回復の観点からも、土石流が十分発達しきれていないような地点にダムを設置すると、中小洪水によって細かい土砂が砂防ダムから流出して貯砂容量が回復することを期待しても、このような地点では中小洪水が発生するような規模の降雨では土石流が発生してしまうことが多く、貯砂容量回復は期待できない。本シミュレーションモデルを用いることで、透過型砂防ダムの設置適地を合理的に設定できるようになった。

Research Products

• [Publications] 高橋 保, 中川 一, 里深好文, 王 浩民: "透過性砂防ダムによる土石流堆積シミュレーション"京都大学防災研究所年報. 第44号B-2. 185-191 (2001)
• [Publications] 高橋 保, 中川 一, 里深好文: "貯水池における混合粒径材料の堆積とその排除法"京都大学防災研究所年報. 第44号B-2. 193-206 (2001)
• [Publications] 中川 一, 高橋 保, 里深好文, 川池健司: "1999年ベネズエラのカムリグランデ流域で発生した土砂災害について -数値シミュレーションによる再現計算と砂防施設配置効果の評価-"京都大学防災研究所年報. 第44号B-2. 207-228 (2001)
• [Publications] 高橋 保, 中川 一, 里深好文, 王 浩民: "立体格子型砂防ダムによる土石流調節のシミュレーション"土木学会水理委員会水工学論文集. 46巻. 689-694 (2002)
• [Publications] 高橋 保, 中川 一, 里深好文: "貯水池逆流システムによるフラッシング拝砂"土木学会水理委員会水工学論文集. 46巻. 785-790 (2002)
• [Publications] 中川 一, 高橋 保, 里深好文, 川池健司: "砂防施設の効果の評価に関する研究"土木学会水理委員会水工学論文集. 46巻. 665-670 (2002)